Учебный вопрос № 2. Абсорбционная холодильная установка

Работа такой установки основана на способности некоторых тел (например, воды) абсорбировать (поглощать) холодильный агент (например, NН3). При выборе сорбента и сорбируемого ве­щества важно обеспечить наиболее резкую разницу в температурах кипения при одинаковых давлениях. При этом в процессе погло­щения (растворения) NНз выделяется теплота, которая отводит­ся водой.

Работа установки сводится к следующему (рис. 1). Из конден­сатора 1 холодильный агент (жидкий NH3) поступает в вентиль 2, где дросселируется, а холодные пары аммиака при низкой сте­пени сухости (х ≈ 0,22) поступают в испаритель 3, где охлаждают рассол (раствор NНз) и уходят из испарителя в виде насыщенного пара (х = 1). В абсорбере 4 (куда пары NНз по­падают из испарителя) пары NH3 поглощаются водоаммиачным раствором, при этом выделяется теплота растворения, которая отводится охлаждающей водой.

Р=8,74; t=20˚С 6

1

15˚С

18˚С

2

5

4

2

Р=2,97

3 6

-8˚С - -5˚С -8˚С

7

Рис. 1. Абсорбционная холодильная установка

конденсатор; 2 – вентиль; 3 – испаритель; 4 – адсорбер; 5 – насос;

6 – кипятильник (генератор); 7 – насос; 8 – холодильная камера

Из абсорбера концентрированный раствор NНз насосом 5 подается в кипятильник (генератор) 6, где в результате подвода тепла NНз из раствора выделяется и в виде пара поступает в конденсатор 1, где и обращается в жидкость, и цикл замыкается. Слабый раствор NНз, пройдя редук­ционный вентиль, снова поступает в абсорбер, там он обогащается (насыщается) аммиаком. Охлажденный рассол из испарителя на­сосом 7 подается в холодильную камеру 8, где и отдает свой холод телам (продуктам), подвергаемым охлаждению. Давление па­ров NНз в кипятильнике соответствует температуре охлаждаю­щей воды в конденсаторе. Холодильный коэффициент данной уста­новки определяется выражением ε = q2/q1,

где q2 - тепло, отнимаемое от охлаждаемых тел в холодильной камере;

q1 - расход тепла в генераторе (кипятильнике).

Учебный вопрос № 3. Пароэжекторная холодильная установка

Работа установки состоит в следующем: пары хладоагента (рис. 2) (например, NНз) поступают из парогенератора в соп­ло 1, где давление его снижается, а скорость возрастает. В ка­мере смешения 2 получается вакуум, поэтому из холодильной ка­меры 3 (вернее из трубчатки, расположенной в камере) подсасываются пары аммиака, которые вместе с основным потоком пара, проходя через диффузор 4, снижают свою скорость; при этом по выходе из диффузора давление па­ров NНз повышается. Вс­ледствие отвода паров NНз из холодильной камеры в ней происходит испарение NНз, в ре­зультате чего в камере понижается температура. Сжатый пар NНз, иду­щий из эжектора, проходит конденсатор 5, где и конденсируется за счет охлаждающей воды. По выходе из конденсатора часть жидкости 6 подается в генератор пара, а часть нап­равляется в редукционный вентиль 7 и далее частично в виде паpa поступает в испаритель (т.е. холодильную камеру 3), где испарение NНз способствует охлаждению тел, помещенных в ка­мере.

4 1

Пар

2

3

5

7

6

Рис. 2. Схема пароэжекторной холодильной установки1 – сопло; 2 – камера смешения; 3 – холодильная камера; 4 – диффузор; 5, 6 – конденсаторы; 7 – редукционный вентиль

Если говорить только о той части жидкости, которая является холодильным агентом, то работа равнозначна с паровой компрессорной установкой.

Подобные установки имеют распространение в химической про­мышленности. Они компактны, просты и надежны в работе.